Компьютерная графика

Ответственный лектор

Коваленко Сергей Владимирович

1. Введение.

1.1. Предмет учебной дисциплины, ее научные и методические основы, цель преподавания и задачи дисциплины.

Предметом дисциплины являются знания и умения создания, преобразования, хранения, передачи и использования графической информации, владения основными аппаратными и программными средствами формирования и редактирования изображений, владения оптимальными методами визуального представления информации.

Научной основой изучения дисциплины является содержание многих литературных источников, выданных ведущими изданиями на разных языках, а также существование большого количества современных компьютерных средств для создания и обработки графической информации.

Методологической основой преподавания дисциплины является общее педагогические методы, построенные на репродуктивно-аналитическом усвоении теоретического материала полученного во время лекций, в течение лабораторных и практических занятий вместе с самостоятельной работой студента.

Цель учебной дисциплины «Компьютерная графика» заключается в формирование у будущих специалистов знаний и владений использования современных компьютерных графических технологий, их возможностей по созданию, обработке и публикации различных видов изображений.

Задачи дисциплины определяются содержанием и спецификой ее предмета и состоят в глубоком изучении возможностей для использования растровой, векторной и фрактальной графики, способов обработки изображений, как средствами соответствующих графических редакторов, так и средствами визуальных языков программирования.

1.2. Что студент должен знать, уметь и с чем должен быть ознакомлен в результате изучения дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

  • особенности и отличия растровой, векторной и фрактальной графики;
  • цветовые модели, используемые в компьютерной графике;
  • виды графических файлов;
  • математические и алгоритмические основы компьютерной графики:
  • алгоритмы растровой графики; представление пространственных форм;
  • аффинные преобразования систем координат и объектов;
  • средства ввода и визуализации изображений;
  • базовые растровые алгоритмы компьютерной графики.

В результате изучения дисциплины студент должен уметь:

  • работать в растровых графических редакторах различных уровней сложности;
  • проводить обработку растровых графических изображений в графических редторах – работать со слоями, оперировать заменой цветов, выполнять трансформацию изображений и т.п.;
  • создавать и обрабатывать векторные изображения в графическом редакторе;
  • программно обрабатывать графические изображения средствами визуальных языков программирования;
    использовать базовые растровые алгоритмы.

1.3. Организационно-методические указания по организации и методики проведения всех видов учебных занятий, организации и выполнения индивидуальных заданий.

Организационно-методическими указателей для организации и проведения лабораторных занятий является «Методические указания для выполнения лабораторных по курсу «Компьютерная графика» в напечатанном и электронном виде.

1.4. Система контроля качества обучения студентов.

Контроль качества обучения студентов осуществляется проведением модульного контроля согласно перечню контрольных работ, выполнением студентами лабораторных задач, составлением студентами выходного экзамена.

1.5. Организация самостоятельной работы.

Для организации самостоятельной работы студентов выделяется время для использования вычислительной техники. Во время самостоятельной работы студенты изучают предусмотренные для самостоятельной работы материал, исследуют средства, которые предусмотрены для изучения и представленные алгоритмы обработки изображений, выполняют задачи, предусмотренные лабораторными работами, готовят отчеты по выполненным лабораторным работам.

2. Содержание дисциплины.

Модуль 1. Общие сведения о компьютерной графике.

Тема 1. Предмет компьютерной графики, области применения компьютерной графики. Роль компьютерной графики, сферы применения.

Тема 2. Технические средства компьютерной графики: мониторы, графические адаптеры, плоттеры, принтеры, сканеры, дигитайзеры. Графические процессоры, аппаратная реализация графических функций.

Тема 3. Основные понятия теории цвета. Физическая природа света и цвета. Излученный и отраженный свет. Ахроматические и хроматические цвета, цветовая температура. Цветовой и динамический диапазоны.

Тема 4. Описание цвета. Цветовое разрешение (глубина цвета).

Тема 5. Цветовые модели.

Тема 6. Представление графических данных. Виды компьютерной графики – растровая, векторная и фрактальная.

Тема 7. Форматы графических данных (TIFF, PSD, JPEG, GIF и др.), их назначение, преимущества и недостатки.

Модуль 2. Математические основы.

Тема 1. Математические основы компьютерной графики.

Тема 2. Виды координат в компьютерной графике.

Тема 3. Операции видового превращения (кадрирование) и отсечение изображения на экране монитора.

Тема 4. Растровая развертка геометрических объектов. Растровая развертка закрашенных геометрических фигур.

Тема 5. Математические модели базовых аффинных превращений.

Тема 6. Базовые растровые алгоритмы компьютерной графики.